2023年MATLAB上机实验实验报告.pdf
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1、1人11_人8上机实验一一实验目的初步熟悉M A T L A B工作环境,熟悉命令窗口,学会使用帮助窗口查找帮助信息。?X命令窗口二 实验内容(1)熟悉M A T L A B平台的工作环境。(2)熟悉M ATLAB 的5个工作窗口。commandVMndowJ Command History|Current Directory|Workspace|Help|Profiler.(3)M A T L A B的优先搜索顺序。三 实验环节1.熟悉M A T L A B的5 个基本窗口 Comm and Window(命令窗口)X W orkspace(工作空间窗口)s 田田田田国TValue1 lik
2、e M A 1 2;2 1 3 5;7 1 1x13 d o w =l i n s p ac e(1 ,1 0,1 0);t l=o n e s(3 ),t 2=o n e s(1,3),t 3=o n e s (3,1)t 4 =o n e s (3),t 4 =e y e (4)X =1zl=12 3 4 5 6 7 89 1 0t 11 1 11 1 111t2=111t 3=111t4=111111 1 110 0 0010 000 1 00001思考题:变量如何声明,变量名须遵守什么规则、是否区分大小写。答:(1)变量声明1.局部变量每个函数都有自己的局部变量,这些变量只能在定义它的
3、函数内部使用。当函数运营时,局部变量保存在函数的工作空间中,一旦函数退出,这些局部变量将不复存在。脚本(没有输入输出参数,由一系列MATLAB命令组成的M文献)没有单独的工作空间,只能共享调用者的工作空间。当从命令行调用,脚本变量存在基本工作空间中;当从函数调用,脚本变量存在函数空间中。2.全局变量在函数或基本工作空间内,用g loba I声明的变量为全局变量。例如声明a 为全局变量:g I o ba I a声明了全局变量的函数或基本工作空间,共享该全局变量,都可以给它曲赋值。假如函数的子函数也要使用全局变量,也必须用gl oba I 声明。3.永久变量永久变量用pe r s i s t en
4、t声明,只能在M文献函数中定义和使用,只允许声明它的函数存取。当声明它的函数退出时,MATLAB不会从内存中清除它,例如声明a 为永久变量:pers i st e nt a(2)变量命名规则如下:始于字母,由字母、数字或下划线组成;区分大小写;可任意长,但使用前N个字符。N与硬件有关,由函数name I e n g thm a x 返回,一般 N=63;不能使用关键字作为变量名(关键字在后面给出);避免使用函数名作为变量名。假如变量采用函数名,该函数失效。(3)区分大小写 试说明分号、逗号、冒号的用法。答:分号:加上分号“;”其作用是将计算机结果存入内存,但不显示在屏幕上,反之,语句结尾若不加
5、“;”,则表达在语句执行后,在将计算结果存入内存的同时,还将运算结果显示出来。逗号:分割列表冒号:从什么到什么,比如1:10意思是 1到10li n space()称 为“线性等分”函数,说明它的用法。可使用help命令,格式如下:hel p I i nspace help 1inspaceLINSPACE Linearly spaced vector.LINSPACE(XI,X2)generates a row vector of 100 linearlyequally spaced points between XI and X2.LINSPACE(XI,K2,N)generates N
6、points between XI and X2.For N 2,LINSPACE returns X2.See also logspace,:.Overloaded functions or methods(ones with the same name in chelp cgualue/linspace.mReference page in Help browserdoc linspace 说 明 函 数one s()、zeros。、e y e()的用法。答;(1 )o n e s ()函数:所有元素都为1的常数矩阵;(2)ze ros()函数:所有元素都为0的矩阵;(3)e ye()函数
7、:单位矩阵;(4)lins p a c e 0函数:如a=linspa c e(nl,n 2,n3),表达在线性空 间上,行矢量的值从n l到n2(2)工作空间窗口(Workspace)。单击工作空间窗口右上角的按钮,将其从MATLAB主界面分离出来。low 在工作空间查看各个变量,或在命令窗口用who,wh os(注意大小写)查看各个变量。Woit space您 Array Editor-11.XE的 电 包 昌 St3Mt5w1 1 1;11 1;11 1 1 W0 0 0;0 0 0;01 2 3 4 5 6 7|C urre nt D ire c tory workspa c e I?
8、xy=l 2 3;4 5 67 8 9zl=l:1 0 z2=1:2:5w=linspa c e (1,1 0,1 0)tl=one s(3)t2=one s(1,3)1 3=one s 1)t4=ze ros(3)t5=e ye (4)11 I 12 13 14567_89101112132 3 41_ 1 1 1 ,X inCommand WindowX1000010000100001爸 日 期 时 昌X 在工作空间双击变量,弹出Array Edi t o r 窗口(数组编辑器窗口),即可修改变量。:s:;Array Editor-11123451111l21113111456789101
9、11213 J 使用s a v e 命令把工作空间的所有变量保存为my_v a r.m at文献。s a ve my_ v ar.matFile Edit View Graphics Debug Desktop Window Help0方 X 电 OJGC K Y Current Directory:F:皿 ATLAB7回Shortcuts How to Add 回 WLSave to MAT-File:Workspace国 彦/昌国.保存在 C D :O M A T L A B 7Name12345w*tttt41V田田田田田田Tvalue1 1 1;1 1 11;1;10 0 04x4 1
10、2 3R e c e nt够桌面我的文档|Current Directory|Workspace iCommand Historyy=l 2 34 5 67 8 9zl=l:10z2=1:2:5w=linspace(I,10,10tl=ones(3)t2=ones(I,3)t3=ones(3,1)t4=zeros(3)t5=eye(4)我的电脑网上邻居Lxterheb声srs i m url itDozbbdehjajaknr tssst cuw0-曰00050505000w o rk文件名(S):保存类型注):0 10 00 0my_ va r.ma t|M A T-f ile s(*.ma
11、 t)0 01 00 1输入下列命令:c 1 ear all%清除工作空间的所有变量Work 3f,XCommand Window福 Name,|Current DirectoryWorkspace0 0 00 0 0 t5=eye(4)t5 =1 0 00 1 00 0 10 0 0 save my_var.mat clea r a ll?x7 8 9-z l=l:1 0 z2=1:2:5w=linspace(1,10,10)tl=o n e s(3)t2=ones(I,3)13=ones(3,1)t4=zeros(3)t5=eye(4)save my_var.matcle a r a ll
12、n J_III观测工作空间的变量是否被清空。使用lo a d 命令把刚才保存的变量载入工作空间。load my_var.matinuriuuib;rj nuvv LU AUU TJ vvria iy newCommand Window 福 国 施 强 昌 国,Name、Value12345t*1tttV1 2 3 4 56 7Current Directory workspace I1 1 1;1 13 1;1 1 11;1;10 0 0;0 0 0;0?xzl=l:10 L Tz2=1:2:5w=linspace(13 10,10)tl=ones(3)t2=ones(1,3)13=ones(
13、3,1)t4=zeros(3)t5=eye(4)save my_var.matclear all t4=zeros(3)t4000000000t5=eye(4)t5=I0000I0000I0000I save my_var.mat clear all load my_var.mat清除命令窗口命令:c 1 c(3)历史命令窗口(C o mma n d His t o r y)。打开历史命令窗口,可以看到每次运营MATL A B 的时间和曾在命令窗口输入过的命令,练习以下几种运用历史命令窗口反复执行输入过的命令的方法。Command Historyxz2=l:2:5 .w=linsp a c e
14、(I,10,10)tl=o nes(3)t2=o nes(I,3)t3=o nes(3 j 1)t4=zero s(3)t5=eye(4)sa ve my_ va r.ma tc lea r a lllo a d my_ va r.ma tc lc VMVI 3 5 y pIVIVUVI l-local modelsNatural logarithmaverage fitModel-B.B-splineModel-B.Syntaxgrowth modelsModel-B.newfts=log(tsobj)linearModel-B.multiple modelsModel-B.polynomi
15、alModel-B.Descriptionpolynomial splineModel-B.newfts=log(tsobj)calculates the natural logarithm(log base itransient 1 2|Model-B.in a financial time series object tsobj.It returns another time serietruncated power seriesModel-B.containing the natural logarithms.user-defined 1 2Model-B.local regressio
16、n smoothingCuive Fi.See Alsolocal weighted mean transfer Image P.LocalHost propertyInstrume.三exk,1O2.LocalPort propertyInstrume.LocalPortMode propertyInstrume.I S H o wlocation of block namesSimulinkLock blockDials&.loessCurve Fi.logFinancia.也可以通过S e a rc h选项卡查找log 2()函数的用法。Se a r c h选项卡与I ndex选项卡不同
17、,I n d e x只在专用术语表中查找,而Sear c h 搜索的是整个H T M L帮助文献。X 。昌 拗Contents|Index Search-Demos|Search for:logTitle:log(MATLAB Functions)TitleMATLAB Function ReferenceIQ ES.loqlogFunclogFinarNatural logarithmloglpMATIlogmMATISyntaxlogsigNeur:Y=log(X)Logging or Sending DataTheLogging DataGettiDescriptionLogging I
18、nformation to DiskSavirLogFileNameDataThe log function operates element-wise on arrays.Its domain includesLoggingModeDatanegative numbers,which may lead to unexpected results if used uninterLogToDiskModeDataY=log(X)returns the natural logarithm of the elements of X.For comLoggingImagnegative 2.where
19、 z-x+汽 t the complex logarithm is returned.LoggingModeImagLogging Image Data to DiskAcqulog(z)=log(abs(z)+i*atan2(y,x)Logging OPC Server DataReadLogging and Buffering FunctionsFuncExamplesLogFileNameOPC.The statement abs(log(-l)is a clever way to generate 7r.a=ones(l,3 0)forma t c om p a ct a=ones(1
20、,30);format compact aa=Columns 1 through 8111111 11Columns 9 through 16111111 11Colujnns 17 through 24111111 11Columns 25 through 30111111 a数字显示格式有shor t、Ion g、shor t e long e 等,请参照教材的列表练习一遍。format Ion g p i format long pians=3.14159265358979format sh o r t p i format short pians=3.14161 f o r mat 1
21、 ong pi format long pians=3.14159265358979form at+p i format+pians=+-p i -pians=3.变量的搜索顺序在命令窗口中输入以下指令:p i p im s =3.1 4 1 6sin(pi);s in (p i)a n s =1.2 2 4 6 e-0 1 6ex i s t C p i 0 e xis t (p i,)a n s =5pi=O;e x i s t(*p i)p i=O;e xis t (p i)a n s =1 p ip i=|0 c 1 e a r p ie x ist(*p i)p i clear pi
22、 pians=3.1416思 考 题:3次执行exist(p i)的结果同样吗?假 如 不 同 样,试 解 释 为 什 么?答:不同样,p i本来是库存函数,但 是 假 如 被 赋 值 则 系 统 默 认 被 赋 予 的 值 为p i后来 的 值,但是当执行cle a r p i之 后 所 赋 的 值 被 清 空,因此p i的 值 又 成 为3.141 6 圆 周 率p i是系统的默认常量,为 什 么 会 被 改 变 为0?答:p i本 来 是库存函数,但 是 假 如 被 赋 值 则 系 统 默 认 被 赋 予 的 值 为p i后来的值,但 是 当 执 行cl ear p i之 后 所 赋 的
23、 值 被 清 空,因 此p i的 值 又 成 为3.141 6实验二 MATLAB语言基础一、实验目的基本掌握M A T LA B向量、矩阵、数组的生成及其基本运算(区分数组运算和矩阵运算)、常用的数学函数。交接字符串的操作。二、实验内容(1)向量的生成和运算。(2)矩阵的创建、引用和运算。(3)多维数组的创建及运算。(4)字符串的操作。三、实验环节1.向量的生成和运算1)向量的生成直接输入法:A=56423 B =1;2;3;4;5B2345冒号生成发:A=l:2:10,B=l:10,C=1 0:-1:12A9357B8721 043569C874096153函数法:L ins p ac e
24、)是线性等分函数,1 ogsp a c e()是对数等分函数。A=linspace(l,1 0),B=linspac e(1,3 0,10)A=Co 1 u mn s 1 t h r ough 91.54552.36361.00 0 01.63641.090 91.727 3C ol u mns 10 th r oug h 1 81.81821.90911 .18182.00001.27272.0 9 091.36362.1 8 181.4 5 452.2 7 272.4 5452.5455C o 1 umn s1 9 th ro ugh272.63642.72732.81822.9 0 91
25、3.000 03.0 9 093.18183.27273.3 6 3 6Columns 28t h roug h 3 64.00 0 04.8 1 823.4 54 53.54 5 53.63 6 43.7 2 7 33.818 23.9 0914.09094.1818Co 1 umn s 3 7 th r oug h 454.272 74.9 0 9 1C o lumns 4 65.09096 3645.7273Co 1 u mn s5.9 0 9 14.36 3 64.45454.54554.63644.7 2735.0 000th r ou g h 545.18185.272 75.36
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